結構試驗重要知識點

1、P5 靜力試驗的最大優(yōu)點是加載設備相對來講比較簡單，荷載可以逐步施加，還可以停下 來仔細觀測結構變形的發(fā)展，給人們以最明確、最清晰的破壞概念。P14 結構試驗的 PPIS循環(huán)規(guī)律：1. 計劃階段 P2. 準備階段 P3. 實施階段 I4. 總結階段 SP14 規(guī)劃階段首先要反復研究試驗目的，充分了解體會試驗的具體任務，進行調查研究， 搜集相關資料。P14 結構試驗 PPIS循環(huán)四階段的內容及關系示意圖P16 研究路線的含義：研究路線也叫技術路線，是指完成一項試驗研究任務要經過的起始 點、中轉點和結束點等若干個技術環(huán)節(jié)上所有內容順序的方式。P16 研究路線的內容：研究路線的內容一是指項目研究能夠

2、進行的條件，如已經建成的基 礎，包括理論基礎和試驗基礎。 二是指完成本項目研究內容必須經過的技術途徑與理論依據(jù)， 以及針對難點問題的對策等。P23 荷載圖式：試驗荷載在實驗結構構建上的布置形式，包括荷載的類型、分布方式等。P23 對實驗結構原有設計計算所采用的荷載圖式的合理性有所懷疑，經認真分析后，在試 驗荷載設計時可采用某種更接近于結構實際受力情況的荷載布置方式。P23 在不影響結構工作和試驗成果分析的前提下，由于受試驗條件的限制和為了加載的方 便，可以改變加載圖式，要求采用與計算簡圖等效的荷載圖式。P24 荷載程序可以有多種，根據(jù)試驗的目的、要求來選擇，一般結構靜力試驗的加載分為 預載、標

3、準荷載（正常使用荷載） 、破壞荷載三個階段。每次加載均采用分級加載制，卸荷 有分級卸荷和一次性卸荷兩種。P25 進行結構低周反復加載靜力試驗的目的，首先是研究結構在地震荷載作用下的恢復力 特征，確定結構構件恢復力的計算模型。 通過低周反復加載試驗所得的滯回曲線和曲線所包 的面積求得結構的等效阻尼比， 衡量結構的耗能能力。 從恢復力特征曲線尚可得到與一次加 載相接近的骨架曲線及結構的初始剛度和剛度退化等重要參數(shù)，其次是通過試驗可以從強 度、變形和能量三個方面判別和鑒定結構的抗震性能， 第三是通過試驗研究結構構件的破壞 機理，為改進現(xiàn)行抗震設計方法和修改規(guī)范提供依據(jù)。P25 單向反復加載方案：控制

4、位移加載法、控制作用力加載法、控制作用力和控制位移的 混合加載法。P27 雙向反復加載制度：為了研究地震對結構構件的空間組合效應，克服結構構件采用單 方向加載時不考慮另一方向地震力同時作用對結構影響的局限性，可在X、Y 兩個主軸方向同時施加低周反復荷載。P27 雙向反復加載方案： X、 Y軸雙向同步加載， X、Y 軸雙向非同步加載。P32 結構動力特征是反映結構本身所固有的動力性能。 它的主要內容包括結構的自振頻率、 阻尼系數(shù)和振型等一些基本參數(shù)， 也稱動力特性參數(shù)或振動模態(tài)參數(shù)， 這些特性是由結構形 式、質量分布、結構剛度、材料性質、構造連接等因素決定，與外荷載無關。P32 結構自振頻率常用

5、的測量方法分為兩大類：一為人工激振法測量，一為隨機荷載激振 法測量，人工激振法又有自由振動法和強迫振動法之分。P34 結構阻尼常用人工激振法測量。P38 結構疲勞：因為結構物或構件在重復荷載作用下達到破壞時的應力比其靜力強度要低 得多，這種現(xiàn)象稱為疲勞。 結構疲勞檢測的目的就是要了解在重復荷載作用下結構的疲勞性 能及其變化規(guī)律，確定結構的疲勞極限值（包括疲勞極限荷載和疲勞極限強度） 。P39 一般等幅疲勞測試的程序如下：1. 對構件施加小于極限承載力荷載 20%的預加靜荷載， 消除松動、 接觸不良， 壓牢構 件并使儀表運轉正常。2. 做疲勞前的靜載檢測（目的主要是為了對比構件經受反復荷載后受力

6、性能有何變 化）。荷載分級加到疲勞上限荷載，每級荷載可取上限荷載的10%，臨近開裂荷載時不宜超過 5%，每級間歇時間 1015min ，記取讀數(shù)，加滿后，分兩次卸載。3. 調節(jié)疲勞機上、 下限荷載， 待示值穩(wěn)定后讀取第一次動載讀數(shù)， 以后每隔一定次數(shù) （ 3050 萬次）讀取讀數(shù)。4. 達到要求的疲勞次數(shù)后進行破壞加載。 分兩種情況： 一種是繼續(xù)施加疲勞荷載直至 結構破壞；另一種是作靜荷載加載直到結構破壞，這種方法同前，但荷載距可以加大。P51 電磁荷載：在強磁場（永久磁鐵或直流勵磁線圈）中放入動圈，通入交變電流，則可 使固定于動圈上的頂桿等部件作反復運動， 對試驗對象施加荷載。 若在動圈上通

7、以一定方向 的直流電，則可產生靜荷載。目前常見的電磁加載設備有電磁式激振器和電磁振動臺。P55 電液伺服加載系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，其主要組成有：電液伺服加載器、控制系統(tǒng)和液壓 源等三大部分。P55 電液伺服主要工作過程：根據(jù)控制指令信號，油泵從液壓源輸出高壓油進入伺服閥， 由伺服閥驅動雙向加載器對試件施加試驗所需要的荷載。 根據(jù)不同的控制類型， 由起控制作 用的傳感器（如荷載傳感器、應變計、位移傳感器等）測量試件反饋信號，將指令信號和反 饋信號在伺服控制器中進行比較， 其差值即為補差信號， 經放大后再次控制伺服閥驅動加載 器繼續(xù)工作，從而完成全系統(tǒng)閉環(huán)控制。P56 電液伺服閥能根據(jù)輸入電流的極性和

8、大小控制油的流向和流量。P56 地震模擬振動臺組成：振動臺臺體結構、液壓驅動和動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、測試和分 析系統(tǒng)。P58 沖擊加載的特點是荷載作用時間極為短促， 在它的作用下使被加載結構產生自由振動， 適用于進行結構動力特性的試驗。加載方法有：初位移加載法（張拉突卸法） 、初速度加載 法（突加荷載法） 、反沖激振法。P61 利用氣體壓力對結構加載有兩種方式：一種是利用壓縮空氣加載；另一種是利用抽真 空產生負壓對結構構件施加荷載。P70 試驗儀器儀表的主要技術性能指標：1. 刻度值2. 量程3. 靈敏度4. 分辨率5. 線性度6. 穩(wěn)定性7. 重復性8. 頻率響應P70 在結構試驗中，電阻應變

9、片是專門用來測量試件應變的特殊電阻絲。另外，還可以用 電阻應變片作為轉換原件，組成電阻應變式傳感器，來測量各種物理量的變化。P71 電阻應變片的工作原理是利用金屬導體的 “應變電阻效應” ，即金屬絲的電阻值隨其機 械變形而變化的物理特性。P71 當金屬絲受力而變形時，其長度、截面面積和電阻率都將發(fā)生變化。P72 電阻應變片的種類很多，按敏感柵的種類劃分，有箔式、絲繞式、半導體等；按基地 材料劃分，有紙基、膠基等；按使用極限溫度劃分，有低溫、常溫、高溫等。P72 箔式應變片是在薄的膠膜基底上鍍合金薄膜， 然后通過光刻技術制成， 具有絕緣度高， 耐疲勞性能好，橫向應變小等特點，但價格較高。P72

10、絲繞式應變片多為紙基，雖有防潮性能，耐疲勞性能稍差，橫向效應較大等缺點，但 價格較低，且易粘貼，可用于一般的靜力試驗。P74 常用的應變測量傳感器有：電阻應變儀、手持應變儀。P74 電阻應變儀的工作原理：電阻應變片可以把試件的應變量轉換成電阻變化，但是，在 一般情況下試件的應變量較小， 由此引起的電阻變化也非常微弱， 難以進行直接測量。 采用 惠斯登電橋， 能夠把電阻變化信號轉換為電壓或電流的變化信號， 并使信號得以放大， 橋路 還可以解決測量值的溫度補償問題。傳感器的定義： 能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用信號的器件或裝置， 通常由敏感元件和轉換元件組成。P80 傳感設備的作用是

11、感受所需要測量的物理量 （或信號），按一定規(guī)律把他們轉換成可以 直接測讀的形式直接顯示，或者轉換成電量的形式傳輸給相應的測量儀器。P81 測力傳感器主要有機械式和電測式兩種。 基本原理是用一彈性元件去感受拉力或壓力， 這個彈性元件即發(fā)生與拉力或壓力成相對關系的變化， 用機械裝置把這些變形按規(guī)律進行放 大和顯示即為機械式傳感器， 用電阻應變片把這些變形轉變成電阻變化后再進行測量的即為 應變式傳感器。P83 裂縫測量主要有三項內容： 1.開裂，即裂縫發(fā)生的時刻和位置； 2.度量， 即裂縫的寬度 和長度； 3.走向，即裂縫發(fā)展的過程和趨勢。P83 測量裂縫寬度通常用讀數(shù)顯微鏡，它是由光學透鏡與游標刻

12、度等組成，將透鏡的“+”字標點從裂縫的一邊移到另一邊，游標的末讀數(shù)與初讀數(shù)之差則為裂縫寬度。P83 最常用的發(fā)現(xiàn)裂縫的簡便方法是借助放大鏡用肉眼觀察，為便于觀察可先在試件表面 刷一層白色石灰漿或涂料。 還可以用應變片或導電漆膜來測量開裂。 另一種方法是利用材料 開裂時發(fā)射出聲能的現(xiàn)象， 將傳感器布置在時間的表面或內部， 通過聲波的測量來確定開裂。P83 裂縫觀測儀： 光學顯微裂縫觀測儀：讀數(shù)精確度高，體積小，便于攜帶。使用時不太方便，主要表 現(xiàn)在裂縫在哪，設備就在哪，人和設備必須繞著裂縫轉。電子裂縫觀測儀： 通過攝像技術和電子傳輸技術把遠處的或不方便觀測的裂縫在一個 帶有刻度的顯示屏上顯示出來

13、。 很大程度改善了光學顯微裂縫觀測儀的缺陷， 使人們能夠講 裂縫拿在手上觀測。P88 數(shù)據(jù)的記錄方式有兩種，模擬式和數(shù)字式。P88 常用的記錄器有 X-Y記錄儀、光線示波器、磁帶記錄儀、磁盤驅動器和光盤刻錄器。P89 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件有三個部分組成：傳感器、數(shù)據(jù)采集儀和計算機（控制器） 。P90 生產性結構試驗特點：1. 大多屬于結構試驗性質試驗，它具有直接的生產目的；2. 經常用來驗證和鑒定結構的設計和施工的質量；3. 判斷和確定已建結構現(xiàn)有的實際承載能力；4. 為工程質量事故和受災結構的處理提供技術依據(jù)；5. 為預制構件產品做質量鑒定。P91 生產性結構試驗的意義： 目前世界各國對于建筑

14、物使用壽命， 特別是建筑物的剩余壽命極為關注。 這主要是因為 現(xiàn)存的已建結構逐漸增多，有的已到了老齡期，臨近退役，需要更換， 有的則已進入了危險 期。由于以上原因， 近十幾年來， 建筑物使用壽命可靠性的評價和剩余壽命的預測技術有了 很大的發(fā)展。 這對于保證建筑物的安全使用， 延長使用壽命和防止建筑物重大破壞或倒塌事 故的發(fā)生，以及減少經濟上和社會影響上的損失，產生了重大的成果。P91 非破損檢測混凝土強度的方法，是測量混凝土的某些物理特性，如混凝土表面的回彈 值、聲速在混凝土內部的傳播速度等， 并按相關關系推出混凝土的強度來作為檢測結果。 目 前以回彈法、超聲法和回彈 -超聲綜合法在實際工程中

15、使用得比較多，其中回彈法和綜合法 已制訂出相應的技術規(guī)程。P91 半破損檢測混凝土強度的方法，是以在不影響結構構件承載力的前提下，在結構構件 上直接進行局部的微破損試驗， 或直接取樣試驗所得的數(shù)據(jù)， 以推算出的混凝土強度作為檢 測結構。目前使用較多的是鉆芯法和拔出法，其中鉆芯法也已頒布了技術規(guī)程。P91 非破損檢測混凝土內部缺陷的方法，是用以測定結構的施工過程中因澆搗、成型、養(yǎng) 護等造成的蜂窩、孔洞、 溫度裂縫或干縮裂縫、保護層厚度不當?shù)热毕?，以及結構在使用過 程中因火災、 腐蝕、 受凍等非受力因素造成的混凝土損傷。 目前我國應用最為廣泛的是超聲 脈沖法探測結構混凝土的內部缺陷，并已制訂出超聲

16、法檢測混凝土缺陷的技術規(guī)程。P92 回彈法的基本原理：回彈法是使用回彈儀的彈擊拉簧驅動儀器內的彈擊重錘，通過中 心導桿， 彈擊混凝土的表面， 并測得重錘反彈的距離， 以反彈距離與彈簧初始長度之比為回 彈值 R，由它與混凝土強度的相關關系來推算混凝土強度。（測表面硬度）P92 我國已經頒布了回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程JGJ/T23-92規(guī)定。P92 用回彈法測定混凝土強度對于每個試件的測區(qū)數(shù)目應不少于 10 個，每一測區(qū)應為不少 于 20cmX20cm（0.04m2）的面積，以能容納 16 個回彈測點為宜。兩個相鄰測區(qū)的間距不宜 大于 2m，而測區(qū)宜選在混凝土澆筑的側面。測區(qū)內的16 個測

17、點宜均勻分布，同測點只允許彈擊一次， 測點不應在氣孔或外露石子上， 相鄰兩測點的凈距一般不少于 2cm。測點距離 結構或結構邊緣或外露鋼筋、預埋件的距離一般不少于3cm。P92 在回彈的每個測區(qū)選擇一處用濃度為1%酚酞酒精溶液來量測混凝土的碳化程度， （不呈現(xiàn)紫紅色反應） ，每處測垂直深度 12 次，精度為 0.05cm 。求得平均碳化深度 d。P92 回彈法檢測混凝土抗壓強度的數(shù)據(jù)處理四個步驟：A.求回彈平均值； B.回彈角度影響修正； C.碳化深度修正； D.結果評定。P93 在碳化深度修正中，當 dm0.4mm 時，按 dm=0 進行處理。P93 結構混凝土的抗壓強度 fCu 與超聲波在

18、混凝土中的傳播參數(shù) （聲速、 衰減等） 之間的相 關關系是超聲脈沖檢測混凝土強度方法的基礎。P93 由于混凝土內部存在著廣泛分布的砂漿與骨料的界面和各種缺陷形成的界面，使超聲 波在混凝土中的傳播要比在均勻介質中復雜得多， 使聲波產生反射、 折射和散射現(xiàn)象， 并出 現(xiàn)較大的衰減。在普通混凝土檢測中，通常采用 20500kHz 的超聲頻率。P93 混凝土強度愈高，相應超聲聲速也愈大，經試驗歸納，這種相關性可以用非線性的數(shù) 學模型來擬合，即通過試驗建立混凝土強度與聲速的關系曲線或經驗公式。P93 在現(xiàn)場進行結構混凝土強度檢測時， 應選擇混凝土的側面為測試面， 一般以 20cmx20cm 的面積為一側

19、區(qū)。每一試件上相鄰測區(qū)間距不大于2m。測試面應清潔平整、干燥無缺陷。每個測區(qū)內應在相對的測試面對應地布置三個測點。P94 以聲速和回彈值綜合反映混凝土抗壓強度的一種非破損檢測方法。P94 回彈法的回彈值反映了混凝土的彈性性質，同時在一定程度上也反映了混凝土的塑性 性質，但它只能確切反應混凝土表層約 3cm 厚度的狀態(tài)。P94 超聲回彈綜合法的優(yōu)點：A. 它既能反映混凝土的彈性，又能反映混凝土的塑性；既能反映混凝土的表層狀態(tài)， 又能反映混凝土的內部構造。這樣通過不同物理參量的測定，可以由表及里的較為確切 地反映混凝土的強度。B. 能對混凝土的某些物理參量在采用超聲法或回彈法測量時產生的影響得到補

20、償。P94 超聲回彈綜合法的基本要求：A. 用綜合法的 fCCuRm關系推算混凝土強度時，不須測量碳化深度。B. 超聲的測點應布置在回彈值的測區(qū)內， 但測量聲速的探頭位置不宜與回彈儀的彈擊 點相重疊。C. 每一測區(qū)內，宜先做回彈測試，后做超聲測試。P94 鉆芯法試驗是一種能反映混凝土實際狀態(tài)的現(xiàn)場檢測的半破損試驗方法。E. 對于單個構件檢測時，鉆芯數(shù)量不應少于3 個。對于較小的構件，可取 2 個。F. 當與其他非破損方法綜合檢測時，鉆芯位置應與該方向的測點布置在同一測區(qū)。G. 鉆取的芯樣試件宜在與被檢測結構或構件的混凝土干濕度基本一致的條件下進行 抗壓試驗。H. 鉆孔取芯后構建上留下的孔洞必須

21、及時進行修補。I. 鉆芯法不宜普遍使用，更不宜在一個受力區(qū)域內集中鉆孔取芯。P95 拔出法試驗是用一金屬錨固件埋入混凝土構件內，然后測試錨固件被拔出時的拉力， 由被拔出的錐臺形混凝土塊的投影面積， 確定混凝土的拔出強度， 并由此推斷混凝土的立方 抗壓強度，也是一種半破損試驗的檢測方法。P95 在澆筑混凝土時預埋錨固件的方法，稱為預埋法，或稱LOK試驗。P96 在混凝土硬化后再鉆孔埋入膨脹螺栓作為錨固件的方法，稱為后裝法，或稱 CAPO 試 驗。P96 拔出法試驗的加荷裝置是一專用的手動油壓拉拔儀，油缸進油時對拔出桿均勻施加拉 力，加荷速度控制在 0.51kN/s ，在油壓表或荷載傳感器上指示拔

22、力。P96 當混凝土中存在缺陷或損傷時，超聲脈沖通過缺陷時產生繞射，傳播的聲速小，聲時 偏長。 更由于在缺陷界面上產生反射，能量顯著衰減，波幅和頻率明顯降低，接收信號的波 形平緩甚至發(fā)生畸變。 綜合聲速、 波幅和頻率等參數(shù)的相對變化， 對同條件下的混凝土進行 比較，判斷和評定混凝土的缺陷和損傷情況。超聲波檢測混凝土內部缺陷檢測內容：A. 混凝土裂縫檢測。對于大體積混凝土中預計深度在 500mm 以上深裂縫，采用平測法和 斜側法有困難時，可采集鉆孔探測。B. 混凝土內部空洞缺陷的檢測。 超聲檢測混凝土內部的不密實區(qū)域或空洞是根據(jù)測點的聲 速波幅或頻率值的相對變化，確定異常測點的坐標位置，從而判定

23、缺陷的范圍。C. 混凝土表面損傷的檢測?；炷两Y構因受火災、凍害和化學侵蝕等引起表面損傷的厚度 也可以采用平測法檢測。P103 鋼結構現(xiàn)場檢測： A.鋼材強度測定； B.超聲法檢測鋼材和焊縫缺陷。P110 模型試驗的優(yōu)點： A.經濟性好； B.針對性強； C.數(shù)據(jù)準確。P111 模型試驗的應用范圍：A. 代替大型結構試驗或作為大型結構試驗的輔助試驗；B. 作為結構分析計算的輔助手段；C. 驗證和發(fā)展結構設計理論。P112 與結構性能相關的幾個主要物理量的相似：A.幾何相似； B.荷載相似； C.時間相似；D：質量相似； E.邊界條件相似； F.初始條件相似。P115 基本量綱：是構成其他物理量量綱的量綱。P115 組合量綱：是由基本量綱組合而成的量綱。P123 結構試驗時采集得到的原始數(shù)據(jù)量大并有誤差， 有時雜亂無章， 有時